DE4440960C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Weizenproteinhydrolysat - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von WeizenproteinhydrolysatInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Wei
zenproteinhydrolysat aus Weizen, geschältem Weizen, Weizen
mehl oder proteinangereichertem Weizenmehl, wobei der Weizen
oder geschälte Weizen zuerst trocken oder naß vermahlen wird,
das Weizenmehl oder proteinangereicherte Weizenmehl aus
schließlich naß vermahlen werden kann und danach mit Wasser
bei Temperaturen 50°C zu einer Slurry verarbeitet wird,
die anschließend durch Zentrifugieren getrennt wird in eine
Stärke und Fasern enthaltende Fraktion und in eine glutenbil
dende Proteinfraktion.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchfüh
rung dieses Verfahrens sowie das hergestellte Proteinhydroly
sat.
Während der vergangenen Jahre hat die Bedeutung der Modifi
zierung von Vitalkleber aus Weizen zugenommen. Vitaler Wei
zenkleber wird eingesetzt unter anderem für die Verbesserung
der Backeigenschaften in Teigwaren; der modifizierte Weizen
kleber findet überwiegend Anwendung bei der Ergänzung bzw.
dem Ersatz von tierischem Protein und/oder pflanzlichem Pro
tein im Futtermittelsektor, insbesondere für die Aufzucht von
Jungtieren.
Der Vitalkleber wird während des Stärkeherstellungsprozesses
aus Weizen gewonnen und hat üblicherweise ca. 78% Proteinan
teil. Er zeichnet sich durch eine weitgehende Wasserunlös
lichkeit aus.
Die Herstellung eines modifizierten Weizenvitalklebers ge
schieht konventionell ausgehend von nassem Vitalkleber oder
getrocknetem Vitalkleber, welche während des Stärkeherstel
lungsprozesses aus Weizen oder Weizenmehl gewonnen werden.
Ausgehend von getrocknetem Vitalkleber wird dieser zuerst
erneut mit Wasser angemischt. Die Temperatur der Mischung
wird eingestellt in Abhängigkeit von der Optimumtemperatur
der nachfolgend einzusetzenden Proteasen. Die entsprechenden
Proteasen werden anschließend zugegeben bei gleichzeitiger
Einstellung des pH-Wertes. Nach einer bestimmten Reaktions
zeit werden die Enzyme durch Hitzedenaturierung mittels An
hebung der Temperatur und/oder durch Veränderung des pH-Wer
tes inaktiviert. Letztendlich wird das Produkt in einem
Sprühtrockner getrocknet, wobei die Trockensubstanz minde
stens 93% mas betragen muß, um die Produktstabilität zu ge
währleisten. Der Eiweißgehalt eines solchen Produktes beträgt
ca. 80% (berechnet auf der Basis des gemessenen Stickstoffes
x Faktor 6,25). Die derzeitig hergestellten Mengen an modifi
ziertem Vitalkleber betragen - insbesondere durch die ver
stärkte Anwendung für die Herstellung von Futtermittel für
die Jungtieraufzucht - mehr als 10 000 t/Jahr.
Der zuvor beschriebene Herstellungsprozeß ist ausführlich
dargestellt auf Seite 4 der Patentoffenlegungsschrift Nr. WO
89/06091, Anmelde-Nr.: PCT/AU88/00497, Anmeldedatum:
23. 12. 1988.
Ein entscheidender Nachteil in dem bekannten Herstellungspro
zeß ist, daß zuvor ein Vitalkleber bei der Herstellung von
Weizenstärke in einem aufwendigen Prozeß abgetrennt und ge
reinigt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs be
schriebene Verfahren zu vereinfachen und das damit herge
stellte Produkt zu verbessern.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsge
mäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
- a) vor dem Zentrifugieren werden der Slurry Enzyme zugege ben, um das glutenbildende und nicht glutenbildende Wei zenprotein sowie weitere nicht protein- und nicht stärke haltige Inhaltsstoffe in der Slurry zu einem Weizenpro teinhydrolysat zu hydrolysieren;
- b) die Slurry wird auf die gewünschte Temperatur sowie auf einen pH-Wert < 4,0 und < 7,0 eingestellt;
- c) in die Mischung werden Scherkräfte eingetragen und zwar durch Umpumpen der Mischung durch ein Sieb, wobei den Feststoffanteilen der Mischung unmittelbar vor dem Sieb mittels einer eingesetzten Pumpe eine hohe Beschleunigung erteilt wird.
Erfindungsgemäß wird somit die enzymatische Behandlung des
glutenbildenen und nichtglutenbildenden Proteins bereits in
der Slurry vorgenommen, ohne daß eine Gewinnung von Vitalkle
ber mit vorhergehender Stärkeabtrennung notwendig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in vorteilhafter
Weise so durchführen, daß das in den Reaktionsbereich zugege
bene, eine Temperatur von < 60°C, vorzugsweise 40°C aufwei
sende Wasser gerührt und umgepumpt wird;
daß dem umgepumpten Wasser eine erste Teilmenge Weizenmehl zudosiert wird;
daß in die so gebildete Slurry Scherkräfte eingetragen wer den;
daß nach der Enzymzugabe die Einstellung des pH-Wertes auf < 5,0 und < 6,0 erfolgt; und
daß unter Aufrechterhaltung der Scherkrafteintragung die Zu dosierung der zweiten Weizenmehl-Teilmenge erfolgt.
daß dem umgepumpten Wasser eine erste Teilmenge Weizenmehl zudosiert wird;
daß in die so gebildete Slurry Scherkräfte eingetragen wer den;
daß nach der Enzymzugabe die Einstellung des pH-Wertes auf < 5,0 und < 6,0 erfolgt; und
daß unter Aufrechterhaltung der Scherkrafteintragung die Zu dosierung der zweiten Weizenmehl-Teilmenge erfolgt.
Die vorstehend aufgelisteten Verfahrensschritte müssen nicht
zwingend in der genannten Reihenfolge nacheinander durchge
führt werden.
Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn für die Hydrolysie
rung und/oder Modifizierung des glutenbildenden und nichtglu
tenbildenden Proteins Proteasen und Peptidasen, für den Abbau
von nicht protein- und nicht stärkehaltigen Inhaltsstoffen
Hemicellulasen, Pentosanasen, Cellulasen, Glucanasen, Alpha-
Galactosidasen, Pektinasen, Xylanasen, Phospholipasen, Arabi
nasen, Zellobiasen oder eine Mischung derselben zugegeben
werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der TS-Gehalt in der
Slurry für die Einwirkung der Enzyme 25% mas, vorzugsweise
ca. 40% mas beträgt.
Versuche haben ergeben, daß ausschließlich die kombinierte
Anwendung von proteinabbauenden Enzymen wie Proteasen und
Peptidasen sowie von Hemicellulasen, Pentosanasen, Cellula
sen, Glucanasen, Alpha-Galactosidasen, Pektinasen, Xylanasen,
Phospholipasen, Arabinasen und Cellobiasen bei gleichzeitigem
Eintrag bestimmter moderater Scherkräfte in das Medium eine
derartige Abtrennung der Proteinmatrix von der Stärke herbei
führt, so daß eine anschließende Trennung mit hohen Ausbeuten
an Protein und Stärke ermöglicht wird. Gleichzeitig ist durch
Wahl der hydrolysierenden und modifizierenden Enzyme eine
gezielte Modifizierung des Weizenproteins möglich.
Weitere Vorteile dieses Verfahrens sind darin zu sehen, daß
im Vergleich zum bekannten Verfahren die Stärkefraktion und
die Proteinfraktion einfacher zu trennen sind, und daß das
erzeugte Proteinhydrolysat nahezu alle Peptide und Aminosäu
ren sowohl aus dem glutenbildenden Protein als auch aus dem
nichtglutenbildenden Protein des Weizens enthält. Ferner ist
für die Herstellung des Proteinhydrolysates gemäß dieser Er
findung der Einsatz eines qualitativ schlechteren Weizens
oder Weizenmehles mit einem hohen Anteil an nichtglutenbil
dendem Protein möglich, da eine Abtrennung des Proteins als
Vitalkleber, der ausschließlich nur glutenbildendes Protein
enthält, nicht erforderlich ist.
Der dieser Erfindung zugrundeliegende Prozeß ist einfach in
seiner Durchführung und führt zu einem Produkt, das sich
preislich an dem modifizierten Weizenvitalkleber orientiert.
Die gesamten Probleme der Abtrennung von Vitalkleber im kon
ventionellen Prozeß und bei der Verwendung von getrocknetem
Vitalkleber für die anschließende Modifizierung, können mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren umgangen werden. Die Qualität
der Zusammensetzung der Aminosäuren in dem Proteinhydrolysat
gemäß dieser Erfindung ist höherwertig als beim konventionel
len Prozeß, da hier der Anteil des nichtglutenbildenden Pro
teins ebenfalls enthalten ist. Das Endprodukt weist einen im
Vergleich höheren Lysin- und Isoleucingehalt auf.
In der nachfolgenden Zusammenstellung der wichtigsten Amino
säuren werden typische Werte angegeben jeweils für Weizenmehl
aus Brotweizen mit 11,5% mas Protein (auf TS, Berechnungs
basis ist Stickstoff × 5,7), für Weizenvitalkleber aus Brot
weizen mit 78% mas Protein (auf TS, Berechnungsbasis ist
Stickstoff × 5,7) und für das Proteinhydrolysat mit 40,6 mas
Protein (auf TS, Berechnungsbasis ist Stickstoff × 5,7) aus
dem zuvor gesagten Weizenmehl:
Es wird deutlich, daß durch die im Proteinhydrolysat verblei
benden Aminosäuren des nichtglutenbildenden Proteins des Wei
zens eine im Vergleich zum Weizengluten und folgerichtig dem
daraus hergestellten modifizierten Weizengluten nach dem kon
ventionellen Verfahren höhere Konzentrationen von die Quali
tät bestimmenden Aminosäuren erzielt werden.
Ein weiterer Vorteil des Proteinhydrolysats nach diesem Ver
fahren ist seine Säurestabilität, das heißt die Dispersions
stabilität des Proteins bei niedrigen pH-Werten von ca. 4,5
und 10% mas TS-Gehalt in wäßriger Lösung. Dieses ist um so
mehr erstaunlich, als der Proteingehalt im Proteinhydrolysat
im Vergleich zum konventionell hergestellten modifizierten
Weizenkleber mit ca. 40-45% mas Protein auf Gesamt-TS re
lativ niedrig ist. Diese Säurestabilität ist vorteilhaft bei
der Anwendung des Proteinhydrolysats für die Herstellung von
Futtermittel für die Jungtieraufzucht.
Dieser relativ niedrige Proteingehalt kann durch Zugabe von
getrocknetem Weizenkleber - hergestellt nach dem bekannten
Verfahren - oder eines anderen Proteins zu dem Proteinhydro
lysat, vorzugsweise zu dem Konzentrat nach der Eindampfung,
erhöht werden. Voraussetzung hierfür ist, daß entsprechend
der zuvor genannten Maßnahmen auch eine Modifizierung dieses
Vitalklebers oder eines anderen Proteins durchgeführt wird.
Durch Zugabe von Starprozyme 700 der Firma Biocatalysts Ltd.,
Main Avenue, Treforest Industrial Estate, Pontypridd, Mid
Glamorgan, CF37 5UT, Great Britain wird eine Hydrolysierung
des Vitalklebers oder des anderen Proteins vorgenommen. Hier
durch erhöht sich außerdem der Eingangs-TS-Gehalt zur ab
schließenden Trocknung, wodurch eine Verringerung der spezi
fischen Trocknungskosten erreicht wird.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeig
nete Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Reaktionsbehälter, der mit einem Rührelement
und einer Temperaturregelung ausgestattet ist, umfaßt, und
daß für das Eintragen der Scherkräfte in die Slurry eine Zen
trifugalpumpe mit eingebauten Inline-Sieb vorgesehen ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Pumpe eine Verdrängerpumpe
vor- und ein statisches Sieb nachgeschaltet sind.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des modifizierten Verfah
rens gemäß der Erfindung ist vorzugsweise dadurch gekenn
zeichnet, daß für die der Protein-Hydrolysierung nachgeschal
tete Zentrifugation eine Dekanterzentrifuge vorgesehen ist,
deren Unterlauf einer zumindest fünf Trennstufen aufweisenden
Hydrozyklonanlage zugeführt wird, der für ihren Oberlauf als
kombinierte Fest-/Flüssigtrennstufe ein Separator und diesem
für seinen Unterlauf ein Dekanter nachgeschaltet sind. Dabei
ist es vorteilhaft, wenn zur Trocknung des eingedampften Pro
teinhydrolysats ein Sprüh- oder Stromtrockner oder eine Mahl-
Trocknungsanlage vorgesehen ist.
Das erfindungsgemäße Proteinhydrolysat ist dadurch gekenn
zeichnet, daß das getrocknete Proteinhydrolysat außer dem
Protein weitere Inhaltsstoffe des Weizens oder Weizenmehls
wie teilhydrolysierte Pentosane und Glucane, Stärke, Mineral
stoffe und niedermolekularen Zucker enthält.
Als Beispiel für die Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung wird in einen Reaktor - ausgestattet mit einem Rüh
rer, Temperaturregelung und pH-Messung - eine Menge von 3 m³
Wasser mit einer Temperatur von 40°C eingefüllt. Das Umwälz
system, bestehend aus einer Verdrängerpumpe mit nachgeschal
teter Zentrifugalpumpe mit eingebautem Inline-Sieb und einem
statischen Sieb, wird gestartet, bevor ein Weizenmehl mit
10,5% Protein (berechnet als Stickstoff × Faktor 5,7) ent
sprechend zudosiert wird.
Als Zentrifugalpumpe wird eine handelsübliche, einstufige
Zentrifugalpumpe mit verkleinertem Laufrad, als Inline-Sieb
ein Siebeinsatz mit Öffnungen < 1 cm und als statisches Sieb
ein umschaltbarer Doppelfilter (z. B. Fabrikat Schünemann Typ
F) mit Maschenweiten < 1 mm eingesetzt.
Insgesamt werden zu Beginn 200 kg des Mehles in das Wasser
eingemischt, bevor die Enzymmischung Starprozyme 600 der vor
stehend genannten Firma zugegeben wird in einer Konzentration
von 1% mas. Der pH-Wert wird eingestellt mittels Zitronen
säure auf einen Wert von 5,5. Anschließend werden weitere
2160 kg des Weizenmehles eingemischt. Die Reaktion, das
heißt die Trennung von Eiweißmatrix und Stärkekörnern, wird
mittels eines Mikroskops verfolgt. Nach ca. 1 Stunde Reak
tionszeit ist die Reaktion beendet und die Slurry wird zu
einem 2-Phasen-Dekanter gepumpt, in welchem eine Trennung in
Unter- und Oberlauf erfolgt. Der Unterlauf hat eine Gesamt-TS
von 55% mas bei einem Proteingehalt von 3,0% mas (Berech
nungsbasis ist Stickstoff × Faktor 5,7). Der Oberlauf weist
eine Gesamt-TS von 17,2% mas sowie eine Proteinkonzentration
von 41,6% mas (Berechnungsbasis ist Stickstoff × Faktor
6,25) auf. Der Oberlauf des Dekanters wird in einer Eindampf
anlage nach Einstellung des pH-Wertes mit Zitronensäure von
pH 4,4 auf eine Endkonzentration von 40,5% mas TS konzen
triert. Das Proteinhydrolysat wird anschließend in einem
Sprühtrockner getrocknet. Das erhaltene Endprodukt hat einen
pH-Wert von 4,4, eine Proteinkonzentration von 41% mas (Be
rechnungsbasis ist Stickstoff × 6,25), eine Gesamttrockensub
stanz von 93,8% mas, einen Hydrolysegrad des Proteins von
8,5 (entsprechend der Bestimmungsmethode für den Hydrolyse
grad [DH-Wert] aus J. Adler Nissen: Determination of Degree
of Hydrolysis of Food Protein Hydrolysates by TNBS und J.
Agric Food Chem., Vol. 27, No. 6, 1979, p. 1256-1262) und
eine Säurestabilität von mindestens zwölf Stunden.
Die Säurestabilität wird bestimmt durch die qualitative Beur
teilung des Absetzverhaltens von 10%igen Lösungen (% mas)
bei pH-Wert 4,5 nach zwölf Stunden.
In der Zeichnung ist in einem Fließschema ein modifiziertes
Verfahren gemäß der Erfindung dargestellt:
In einem Reaktionsbereich 1 wird eine Mischung hergestellt
aus Wasser 33 und Weizenmehl 29 bei Einhaltung eines TS-Ge
haltes von 25% mas, vorzugsweise 40% mas, einer Tempera
tur von < 45°C und einem pH-Wert von < 4,0 und < 7,0, vor
zugsweise < 5,0 und < 6,0. Zugegeben wird dann eine Enzymmi
schung 31, die Proteasen und Peptidasen zur Hydrolysierung
des glutenbildenden und nichtglutenbildenden Proteins und
zusätzlich Hemicellulasen, Pentosanasen, Cellulasen, Glucana
sen, Alpha-Galactosida-sen, Pektinasen, Xylanasen, Phospholi
pasen, Arabinasen, Zellobiasen zum Abbau von nichtprotein-
und nichtstärkehaltigen Inhaltsstoffen wie z. B. Hemicellulo
se, Pentosane und Glukane aufweist. Die Enzyme werden als
definierte Enzymmischung 31 mit einer Gesamtkonzentration
< 1% mas auf TS zugegeben.
Der Reaktionsbereich 1 wird durch einen Reaktionsbehälter
gebildet, der mit einem Rührelement, einer Temperaturregelung
und einem Umwälzsystem, bestehend aus einer Verdrängerpumpe
mit nachgeschalteter Zentrifugalpumpe mit eingebauten Inline-
Sieb und einem statischen Sieb, ausgestattet ist.
Die Reaktionszeit ist abhängig von den bereits oben genannten
Parametern Temperatur, pH-Wert, Enzymkonzentration in der
Slurry, Mischungsverhältnisse der Enzyme und deren Auswahl,
Qualität des Rohstoffes sowie von dem eingesetzten Umwälzsy
stem zur Eintragung von Scherkräften. Der Verlauf der Reak
tion kann durch mikroskopische Kontrolle beobachtet werden.
Die erfindungsgemäße Durchführung des Verfahrens führt dazu,
daß das Protein derart gelöst und/oder dispergiert wird, daß
die Proteinmatrix aufgelöst und die Stärkekörner freigesetzt
werden. Während der Reaktion findet ein signifikanter Abfall
der Viskosität in der Slurry statt, wodurch die nachfolgenden
Trennschritte erheblich vereinfacht werden. Nach Abschluß der
Reaktion wird das Reaktionsgemisch 11 in einem Zentrifugal
feld 2, z. B. mittels einer Dekanterzentrifuge ohne vorherge
hende Verdünnung getrennt. Als Dekanterzentrifuge wird ein 2-
Phasen-Dekanter eingesetzt, der es erlaubt, einen hohen TS-
Gehalt im Unterlauf, ein Minimum an Stärkepartikeln im Ober
lauf und einen maximalen Durchsatz zu erreichen. Die Dekan
terzentrifuge sollte eine Einstellmöglichkeit für die Diffe
renzdrehzahl zwischen Schnecke und Zentrifugenkörper aufwei
sen.
Der Oberlauf 13 der Dekanterzentrifuge 2 wird anschließend in
einer Eindampfanlage 6 konzentriert. Alternativ ist es mög
lich, den Proteingehalt des Dekanteroberlaufes 13, 15 durch
einen nachgeschalteten Separator 5 zuvor weiter aufzukonzen
trieren.
Der pH-Wert des Oberlaufes 13 sollte vor der Eindampfung mit
tels einer organischen Säure wie z. B. Zitronensäure, Milch
säure oder durch Anwendung einer Fermentation mit säureprodu
zierenden Mikroorganismen auf einem Wert von ca. 4,0 einge
stellt werden.
Der Unterlauf 12 des Dekanters 2 kann weiter raffiniert wer
den in einer Gegenstrom-Hydrozyklon-Raffination 3 zur Reini
gung der enthaltenen Stärke bei Einsatz von Wasser 27. Der
Unterlauf 24 der letzten Hydrozyklonstufe enthält die Stärke
und ist nach einer Faserabtrennung geeignet für eine weitere
Verarbeitung zu z. B. Stärkederivaten. Der Oberflauf 14 des
ersten Hydrozyklons kann durch eine kombinierte Anwendung von
Separator 4 und Dekanter 8 aufkonzentriert werden. Der Ober
lauf 10 dieses Separators 4 kann zum Anmischen für das Mehl
und somit zur Reduzierung des benötigten Frischwassers ver
wendet werden. Der Oberlauf 20 dieses Dekanters 8 kann zusam
men mit dem Oberlauf 16 des Separators 5 oder aber alternativ
mit dem Oberlauf 13 des Dekanters 2 als Zulauf 21 zu der Ein
dampfanlage 6 geführt werden. Der Unterlauf 17 des Separators
5 kann zusammengeführt werden mit dem Unterlauf 18 des Sepa
rators 4 und bildet dann den Zulauf 19 zum Dekanter 8. Der
Unterlauf 23 des Dekanters 8 wird mit dem Unterlauf 24 der
Hydrozyklone 3 zu einem Stärkemilchprodukt 25 vereinigt.
Das Konzentrat 22 aus der Eindampfanlage 6 kann in dem Behäl
ter 9 mit Vitalkleber 28 angereichert und anschließend durch
Zugabe von Enzymen 32 behandelt sowie anschließend getrocknet
werden in einem Sprühtrockner 7 oder in einem Stromtrockner,
der mit einem entsprechendem Rückmischsystem ausgestattet
ist. Als Endprodukt 26 resultiert das getrocknete Proteinkon
zentrat.
Claims (21)
1. Verfahren zur Gewinnung von Weizenproteinhydrolysat
aus Weizen, geschältem Weizen, Weizenmehl oder pro
teinangereichertem Weizenmehl, wobei der Weizen oder
geschälte Weizen zuerst trocken oder naß vermahlen
wird, das Weizenmehl oder proteinangereicherte Weizen
mehl ausschließlich naß vermahlen werden kann und da
nach mit Wasser bei Temperaturen 50 °C zu einer
Slurry verarbeitet wird, die anschließend durch Zen
trifugieren getrennt wird in eine Stärke und Fasern
enthaltende Fraktion und in eine glutenbildende Pro
teinfraktion, gekennzeichnet durch folgende Verfah
rensschritte:
- a) vor dem Zentrifugieren werden der Slurry Enzyme zugegeben, um das glutenbildende und nicht gluten bildende Weizenprotein sowie weitere nicht pro tein- und nicht stärkehaltige Inhaltsstoffe in der Slurry zu einem Weizenproteinhydrolysat zu hydro lysieren;
- b) die Slurry wird auf die gewünschte Temperatur so wie auf einen pH-Wert < 4,0 und < 7,0 eingestellt;
- c) in die Mischung werden Scherkräfte eingetragen und zwar durch Umpumpen der Mischung durch ein Sieb, wobei den Feststoffanteilen der Mischung unmittel bar vor dem Sieb mittels einer eingesetzten Pumpe eine hohe Beschleunigung erteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in den Reaktionsbereich zugegebene, eine Tem
peratur von < 60°C, vorzugsweise 40°C aufweisende
Wasser gerührt und umgepumpt wird;
daß dem umgepumpten Wasser eine erste Teilmenge Wei zenmehl zudosiert wird;
daß in die so gebildete Slurry Scherkräfte eingetragen werden;
daß nach der Enzymzugabe die Einstellung des pH-Wertes auf < 5,0 und < 6,0 erfolgt; und
daß unter Aufrechterhaltung der Scherkrafteintragung die Zudosierung der zweiten Weizenmehl-Teilmenge er folgt.
daß dem umgepumpten Wasser eine erste Teilmenge Wei zenmehl zudosiert wird;
daß in die so gebildete Slurry Scherkräfte eingetragen werden;
daß nach der Enzymzugabe die Einstellung des pH-Wertes auf < 5,0 und < 6,0 erfolgt; und
daß unter Aufrechterhaltung der Scherkrafteintragung die Zudosierung der zweiten Weizenmehl-Teilmenge er folgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Hydrolysierung und/oder Modifi
zierung des glutenbildenden und nichtglutenbildenden
Proteins Proteasen und Peptidasen, für den Abbau von
nicht protein- und nicht stärkehaltigen Inhaltsstoffen
Hemicellulasen, Pentosanasen, Cellulasen, Glucanasen,
Alpha-Galactosidasen, Pektinasen, Xylanasen, Phospho
lipasen, Arabinasen, Zellobiasen oder eine Mischung
derselben zugegeben werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der TS-Gehalt in der Slur
ry für die Einwirkung der Enzyme 25% mas, vorzugs
weise ca. 40% mas beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß nach der Hydrolysierung (1)
des glutenbildenden und nichtglutenbildenden Proteins
sowie nach dem Abbau der nicht protein- und nicht
stärkehaltigen Inhaltsstoffe die Trennung der Eiweiß
fraktion von der Stärke- und Faserfraktion ohne vor
hergehende Verdünnung im Zentrifugalfeld (2) vorgenom
men wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der überwiegend hydrolysier
tes Protein enthaltende Oberlauf (13) aus der Zentri
fugation (2) zuerst in einer Eindampfung (6) auf
40% mas TS konzentriert und danach auf < 95% mas TS
getrocknet (7) wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Ausgangsprodukt auch
Futterweizen verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Eindampfung (6)
des Proteinhydrolysats ein in einem konventionellen
Weizenstärkeprozeß erzeugter Vitalkleber (28) und/oder
ein anderes Protein zugegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Zugabe von Vitalkleber (28) und/oder eines
anderen Proteins zum Proteinhydrolysat (22) durch Zug
abe von Proteasen (32) eine Hydrolysierung des Vital
klebers (28) und/oder eines anderen Proteins vorgenom
men wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
durch die Menge des zugegebenen Vitalklebers (28)
und/oder eines anderen Proteins der Gesamtproteinge
halt im Hydrolysat eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gesamt-TS im Proteinhydrolysat
(22) durch Zugabe des Vitalklebers (28) und/oder eines
anderen Proteins eingestellt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Unterlauf (12) der
der Protein-Hydrolysierung (1) nachgeschalteten Zen
trifugation (2) eine Stärkehauptfraktion (24) mit
stärkehaltigen Fasern sowie eine Restprotein enthalte
ne Stärkenebenfraktion (14) abgetrennt werden, wobei
letztere anschließend in einer kombinierten Fest-
/Flüssigtrennstufe (4, 8) in eine proteinhaltige Phase
(20) und in eine stärkehaltige Phase (23) getrennt
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die proteinhaltige Phase (20) mit dem Oberlauf
(13) aus der der Protein-Hydrolysierung (1) nachge
schalteten Zentrifugation (2) zusammengeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Oberlauf (10) aus der ersten Trenn
stufe (4) der kombinierten Fest-/Flüssigtrennstufe
(4, 8) dem in den Reaktionsbereich (1) zuzuführenden
Wasser (33) zugemischt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß auch der Oberlauf (10) aus der ersten Trennstufe
(4) der kombinierten Fest-/Flüssigtrennstufe (4, 8) mit
dem Oberlauf (13) aus der der Protein-Hydrolysierung
(1) nachgeschalteten Zentrifugation (2) zusammenge
führt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines säure
stabilen Proteinhydrolysats der pH-Wert vor der Ein
dampfung (6) auf 5,0 und zur Erzeugung eines nicht
säurestabilen Proteinhydrolysats auf < 5,0 eingestellt
wird.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
Reaktionsbehälter, der mit einem Rührelement und einer Tempera
turregelung ausgestattet ist, umfaßt, und daß für das Eintragen
der Scherkräfte in die Slurry eine Zentrifugalpumpe mit einge
bauten Inline-Sieb vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pumpe eine Verdrängerpumpe vor- und ein stati
sches Sieb nachgeschaltet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18 zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß für die der Protein-Hydrolysierung (1) nach
geschaltete Zentrifugation (2) eine Dekanterzentrifuge
vorgesehen ist, deren Unterlauf (12) einer zumindest
fünf Trennstufen aufweisenden Hydrozyklonanlage (3)
zugeführt wird, der für ihren Oberlauf (14) als kom
binierte Fest-/Flüssigtrennstufe (4, 8) ein Separator
(4) und diesem für seinen Unterlauf (18) ein Dekanter
(8) nachgeschaltet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Trocknung (7) des eingedampften
Proteinhydrolysats (30) ein Sprüh- oder Stromtrockner
oder eine Mahl-Trocknungsanlage vorgesehen ist.
21. Proteinhydrolysat, hergestellt nach einem Verfahren nach einem
der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das ge
trocknete Proteinhydrolysat außer dem Protein weitere Inhalts
stoffe des Weizens oder Weizenmehls wie teilhydrolysierte Pen
tosane und Glucane, Stärke, Mineralstoffe und niedermolekularen
Zucker enthält.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944440960 DE4440960C1 (de) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Weizenproteinhydrolysat |
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1994
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Patent Citations (1)
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DE2844898A1 (de) * | 1977-10-20 | 1979-04-26 | Nippon Steel Corp | Regelung der bandtemperatur in einem durchlaufofen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20110003030A1 (en) * | 2008-02-04 | 2011-01-06 | Novozymes A/S | Nutritious drink |
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